Die Auswahl der „richtigen“ Instandhaltungsstrategie ist für Unternehmen von entscheidender Bedeutung. Damit wird die Basis für eine störungsfreiere Produktion gelegt. Dies bedeutet für die Unternehmen eine verbesserte Liefertermintreue, erhöhte Produktionskapazitäten, mehr Flexibilität und geringere Stückkosten. Welche Instandhaltungsstrategien es gibt, um die positiven Effekte zu realisieren und in welchen Bereichen die Instandhaltungsstrategien sinnvollerweise eingesetzt werden, zeigt der folgende Blog-Beitrag.
Was ist eine Instandhaltungsstrategie?
Der Begriff „Instandhaltungsstrategie“ ist in der DIN 13306 definiert. Im Rahmen dieses Artikels soll jedoch stattdessen der in Praxis häufig damit konnotierte Sachverhalt beschrieben werden, nämlich die vorherrschend umgesetzte Grundmaßnahme der Instandhaltung.
Wie in dem Artikel „Was ist Instandhaltung?“ bereits beschreiben, wird zwischen den 4 Grundmaßnahme der Instandhaltung „Inspektion“, „Wartung“, „Instandsetzung“ und „Anlagenverbesserung“ unterschieden. Daraus leiten sich nun verschiedene Instandhaltungsstrategien ab. Im Folgenden werden einige der Bekanntesten und deren Einsatzbereiche beschrieben.
Instandhaltungsstrategien basierend auf Inspektionen
Werden hauptsächlich Inspektionen durchgeführt, um so den Eintritt von Schäden frühzeitig vorherzusagen, so spricht man entweder von einer zustandsorientierten, risikobasierten oder prädiktiven Instandhaltungsstrategie. Die Unterschiede leiten sich aus den zugrundeliegenden Überlegungen ab.
Bei der zustandsorientierten Instandhaltungsstrategie werden im Rahmen von Inspektionen Anlagenzustände wie z.B. Verschleißgrade, Füllstände aufgenommen und daraus abgeleitet, wann die nächste Wartung oder Instandsetzung durchzuführen ist.
Bei der risikobasierten Instandhaltungsstrategie werden auf Basis einer Risikobetrachtung die notwendigen risikominimierenden Maßnahmen wie z.B. Inspektions- und Wartungsarbeiten inkl. der Intervalle abgeleitet. Ziel ist es, die Konsequenzen, die durch einen Anlagenausfall entstehen, zu minimieren. Die DIN EN 16991 Risikobasierte Inspektion beschreibt eine entsprechende Vorgehensweise.
Bei der prädiktiven Instandhaltungsstrategie wird nun auf Basis des meist mittels Sensortechnik kontinuierlich überwachten Anlagenverhaltens und unter Nutzung von Analysetools der Anlagenausfall mit hinreichendem Vorlauf vorhergesagt. Damit ist die prädiktive Instandhaltungsstrategie eine Zustandsorientierte Instandhaltungsstrategie, die auf EDV-unterstützte Analysetools zurückgreift (Schlagworte die hierbei häufig mit genannt werden sind Künstliche Intelligenz, Neuronale Netze, Deep Learning).
Instandhaltungsstrategien basierend auf Wartungen
Werden hauptsächlich Wartungsarbeiten durchgeführt, so wird von einer präventiven oder vorbeugenden Instandhaltungsstrategie gesprochen. Hierbei sind meist fixe Wartungsintervalle hinterlegt. Werden Wartungsintervalle in Abhängigkeit von Leistungs- oder Belastungszuständen durchgeführt wie z.B. Schaltzyklen, km-Leistung, produzierte Menge, etc. ist der Übergang zu einer zustandsorientierten Instandhaltungsstrategie nicht fern.
Instandhaltungsstrategien basierend auf Instandsetzungen
Werden Inspektionen und Wartungen auf das gesetzliche vorgeschriebene Minimum reduziert, so ist je nach Unternehmen von einer reaktiven, störungsbedingten, ausfallorientierten, Feuerwehr, Break-Down Instandhaltungsstrategie die Rede.
In der Regel sind in den Unternehmen verschiedene der hier skizzierten Instandhaltungsstrategien parallel im Einsatz. Dies ergibt sich konsequenterweise aus den Anforderungen der verschiedenen technischen Anlagen, die im Unternehmen im Einsatz sind sowie einer Risiko- und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung.
Einsatzbereiche
Im Folgenden sind als Anhalt einige Merkmale angeführt, die zu einer der o.a. Instandhaltungsstrategien führen:
Präventive / Vorbeugende Instandhaltungsstrategie:
- Komponenten einer technischen Anlage weisen Verschleißverhalten auf (z.B. Bremsen, Kohlebürsten,…)
- Das Ausfallverhalten der technischen Anlage ist bekannt
- Die Vorhersagegenauigkeit des Ausfallverhaltens ist eher unkritisch
- Zur Durchführung der Arbeiten wird i.d.R. ausschließlich Verbrauchsmaterial benötigt (ein regelmäßiger, kompletter Austausch einer Werkzeugmaschine wird somit nicht als präventive Instandhaltungsstrategie bezeichnet)
Reaktive Instandhaltungsstrategie:
- Die technische Anlage ist unkritisch (z.B. aufgrund von Redundanzen)
- Ein Anlagenausfall führt zu keinen Folgeschäden (z.B. Umwelt-, Personen-, Imageschaden)
- Geringe Ausfallhäufigkeit der technischen Anlage
Zustandsorientierte Instandhaltungsstrategie:
- Komponenten einer technischen Anlage weisen Verschleißverhalten auf
- Viele Frühausfälle
- Maximale Ausnutzung der Lebensdauer ist wichtig, da ein Anlagenstillstand hohe Kosten verursacht
Prädiktive Instandhaltungsstrategie:
- Technische Anlage weist keine Redundanz auf
- Die Vorhersagegenauigkeit des Ausfallverhaltens ist extrem kritisch z.B. wegen eintretender Folgeschäden bei einem Ausfall
- Veränderungen des Anlagenzustands sind direkt oder indirekt messbar
Für die Ableitung einer passenden Instandhaltungsstrategie stehen Vorgehensweisen wie z.B. RCM oder FMEA zur Verfügung. Mehr Informationen dazu können Sie im Blog-Beitrag „Die optimale Instandhaltungsstrategie bestimmen“ nachlesen.
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Mehr Informationen zum Thema können Sie auch hier nachlesen:
- DIN e.V. (Hrsg.): DIN 13306:2018 Instandhaltung – Begriffe der Instandhaltung, Beuth Verlag, 2018.
- DIN e.V. (Hrsg.): DIN EN 16991:2018 Risikobasierte Inspektion (RBIF), Beuth Verlag, 2018.
- DIN e.V. (Hrsg.): DIN 31051:2019 Grundlagen der Instandhaltung, Beuth Verlag. 2019
FAQ
Hier erhalten Sie einen schnellen Überblick über das Wesentliche:
Der zentrale Unterschied liegt im Grad der Vorhersagegenauigkeit und der verwendeten Technologie. Bei einer zustandsorientierten Strategie (Condition-Based Maintenance) wird der aktuelle Zustand der Anlage ermittelt und bewertet im Sinne „noch in Ordnung“ oder „Maßnahme ist zu ergreifen“. Die prädiktive Instandhaltungsstrategie geht jedoch einen Schritt weiter: Sie nutzt fortlaufend überwachte Daten (oft mittels Sensoren) und analysiert diese mithilfe von KI oder Deep Learning. Das Ziel ist nicht nur die Messung des aktuellen Zustands, sondern die Vorhersage, wann genau ein Ausfall eintritt.
Sie müssen sich nicht auf eine einzige Strategie festlegen. Die Realität im industriellen Umfeld ist meist komplexer. Die meisten Unternehmen setzen verschiedene Strategien parallel ein. Dies ergibt sich daraus, dass unterschiedliche Anlagen – je nach ihrer Kritikalität, der Art ihres Verschleißverhaltens und ihrem Ausfallrisiko – unterschiedlichen Anforderungen unterliegen. Eine besonders kritische Maschine kann beispielsweise eine prädiktive Strategie benötigen, während eine unkritischere Anlage von einer einfachen präventiven Wartung profitieren kann.
Drei Hauptkriterien sind entscheidend:
– Kritikalität der Anlage: Wie groß ist der Schaden bei einem Ausfall? Führt ein Stillstand zu Umwelt-, Personen- oder Imageschäden? Je höher die Kritikalität, desto weiter sollte man in Richtung prädiktiver Strategien voranschreiten.
– Redundanz: Gibt es eine Ersatzanlage? Wenn ja, kann die Anlage unkritischer behandelt werden; wenn nein, ist eine maximale Ausfallsicherheit entscheidend.
– Messbarkeit des Verschleißverhaltens: Ist der Zustand der Maschine oder Komponente überhaupt messbar? Wenn Veränderungen direkt und kontinuierlich erfasst werden können, sind zustandsoriente oder prädiktive Strategien denkbar.
